ఆట్‌వుడ్ యంత్రం — అనుసంధానిత వస్తువులకు న్యూటన్ రెండో నియమం

1 · ఊహించండి

రెండు అసమాన ద్రవ్యరాశులు కప్పె నుండి వేలాడుతున్నాయి. వ్యవస్థ నడుస్తున్నప్పుడు, దాని త్వరణం పెరుగుతుందా, తగ్గుతుందా, స్థిరంగా ఉంటుందా?

2 · అమరిక

  1. ఆట్‌వుడ్ యంత్ర సిమ్యులేషన్ తెరిచి, రీసెట్ నొక్కండి.
  2. భారీ ద్రవ్యరాశిపై వడి ప్రోబ్ చేతనం చేయండి.
  3. కింది ప్రతి ప్రయత్నానికీ ప్లే నొక్కి, నమోదైన కాలం వద్ద సిమ్‌ను పాజ్ చేసి, ప్రోబ్ వడి రీడింగ్ నమోదు చేయండి.

3 · డేటా సేకరించండి

భారీ ద్రవ్యరాశి m₂ (kg)తేలిక ద్రవ్యరాశి m₁ (kg)గడిచిన కాలం t (s)ఊహించిన త్వరణం a (m/s²)భారీ ద్రవ్యరాశిపై నికర బలం F (N)కొలిచిన వడి v (m/s)
5.003.000.40
5.003.000.80
5.003.001.20

గడిచిన కాలం t (x-అక్షం) వెంబడి కొలిచిన వడి v (y-అక్షం) ప్లాట్ చేయండి. మీ ఉత్తమ-సరిపోలిక రేఖ వాలు వ్యవస్థ త్వరణం.

4 · విశ్లేషించండి

  1. వ్యవస్థకు ఊహించిన త్వరణం a = (m₂ − m₁)g/(m₁ + m₂) లెక్కింపు చూపించి, v–t గ్రాఫ్ వాలుతో పోల్చండి.
  2. ప్రతి సమయంలో కొలిచిన వడి ఊహించిన v = at ఎంత దగ్గరగా సరిపోతుంది? సంబంధం రేఖీయమా? పట్టిక నుండి సంఖ్యలు ఉటంకించండి.

5 · విస్తరించండి

  1. a = (m₂ − m₁)g/(m₁ + m₂) సూత్రం ద్రవ్యరాశి లేని, ఘర్షణ లేని కప్పె, సాగని దారాన్ని ఊహిస్తుంది. ఈ ఆదర్శీకరణల్లో ఏది మీ కొలతలను ఎక్కువ ప్రభావితం చేస్తుంది, ఎందుకు?
  2. రెండు ద్రవ్యరాశులు సమానం కాగా (m₁ = m₂) వ్యవస్థ త్వరణానికి ఏమి జరుగుతుందో ఊహించండి. సూత్రంతో తర్కించండి.

ఈ ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రం

ఆట్‌వుడ్ యంత్రపు త్వరణం

రెండు వేలాడే ద్రవ్యరాశులకు న్యూటన్ రెండో నియమాన్ని అన్వయించడం వల్ల వచ్చే ఒకే వ్యవస్థా త్వరణం — వేర్వేరు ద్రవ్యరాశులపై కాదు, వాటి భేదంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

న్యూటన్ రెండో నియమం

భారీ ద్రవ్యరాశిపై నికర బలం = దాని ద్రవ్యరాశి × వ్యవస్థ పంచుకున్న త్వరణం — పైన మీరు ఊహించిన అదే త్వరణం.

← ప్రయోగానికి తిరిగి

యాంత్రిక శాస్త్రం

138 ఉచిత ముద్రించగల భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగ పత్రకాలు